Ląstelinis kvėpavimas yra eukariotinėse ląstelėse vykstančių procesų rinkinys, kuris generuoja ATP (adenozino trifosfatas) ląstelių energijai ir apima tiek anaerobinius, tiek aerobinius veiksmus. Apskritai ląstelių kvėpavimą galima suskirstyti į keturis etapus: Glikolizė, kuriam nereikia deguonies ir kuris vyksta visų ląstelių mitochondrijose, ir trys aerobinio kvėpavimo etapai, kurie visi vyksta mitochondrijose: tiltas (arba perėjimas) reakcija, Krebso ciklas ir elektronų perdavimo grandinė reakcijos.
Taigi, jei jūsų paprašys nustatyti ląstelių kvėpavimo etapą (ar stadijas), kuris įvyksta visiškai lauke mitochondrijų, galite atsakyti į „glikolizę“ ir padaryti ją. Tačiau smalsuoliams tai kelia tik klausimą: kas tiksliai atsitinka viduje tos mitochondrijos? Tai yra, kas vyksta pačioje gale šešių anglies gliukozės molekulių, kurios patenka į glikolizę į citoplazmą?
Kvėpavimas prokariotuose vs. Eukariotai
Prokariotinėse ląstelėse nėra jokių vidinių membranų organelės. Jų DNR plaukia laisvai citoplazmoje, kaip ir fermentų baltymai, reikalingi glikolizei pastumti. Taigi visas jų kvėpavimas susideda iš glikolizės.
Eukariotų ląstelėse tiltinė reakcija, Krebso ciklas ir elektronų perdavimo grandinė kartu sudaro aerobinį kvėpavimą ir yra paskutiniai trys ląstelinio kvėpavimo žingsniai, kaip a visas.
Kuris iš keturių korinio kvėpavimo etapų vyksta mitochondrijose?
Tiesą sakant, geriau užduoti klausimą, jei žinote, kokie procesai vyksta ir kur jie vyksta eukariotinėse ląstelėse, gali būti: ne pasitaiko mitochondrijose?
- Cukraus skilimas
- Tiltinė reakcija
- Krebso ciklas
- Elektronų transportavimo grandinė
Vienas atsakymas atsimenamas, turint omenyje, kad visos ląstelės naudoja glikolizę (skilimą) gliukozę į dvi trijų anglies piruvato molekules), tačiau tik eukariotų ląstelės turi organelių, įskaitant mitochondrijos.
Be to, tam tikra prasme eukariotams glikolizė yra beveik nemalonus dalykas, tenkinantis tik du iš 36–38 ATP ląstelių kvėpavimo, kuris sukuria vieną gliukozės molekulę. Remdamiesi paprastomis proporcijomis, galite „tikėtis“, kad beveik visas ląstelių kvėpavimas pasireikš kažkur mitochondrijose, ir iš tikrųjų taip yra - trys iš keturių fazių.
Mitochondrijų struktūra ir funkcija
Mitochondrijos yra uždarytos dviguboje plazmos membranoje, kaip ir visos ląstelės bei kitų organelių (pvz., Golgi aparato). Mitochondrijų vidus, erdvė, analogiška citoplazmai, jei mitochondrijos yra lyginamos su ląstelėmis, vadinama matrica.
Mitochondrijos turi savo DNR, esančią citoplazmoje, ten, kur būtų galima rasti, jei mitochondrijos vis dar būtų laisvai egzistuojančios bakterijos. Jis perduodamas tik per kiaušialąstes, taigi tik per motinos (motinos) protėvių ir palikuonių liniją.
Korinis kvėpavimas: fazės ir svetainės
Glikolizė: citoplazmos fazė. Šioje dešimties reakcijų serijoje citoplazmojegliukozė virsta piruvato molekulių pora. susidaro du ATP ir deguonies nereikia. Jei deguonies yra ir ląstelė yra eukariotinė, piruvatas perduodamas palei mitochondrijas.
Tiltinė reakcija: 1 mitochondrijų fazė. Piruvatas paverčiamas acetilkoenzimu A prarandant anglies atomą (anglies dioksido, CO pavidalu)2) ir savo vietoje gaunant kofermento A molekulę. Acetil CoA yra svarbi medžiagų apykaitos medžiaga visose ląstelėse.
Krebso ciklas: 2 mitochondrijos fazė. Mitochondrijų matricoje acetilas CoA kartu su keturių anglies molekulių oksaloacetatu sudarė citratą. Atliekant kelis veiksmus, generuojančius du ATP (po vieną ATP kiekvienoje prieš srovę esančioje piruvato molekulėje), ši molekulė vėl virsta oksaloacetatu. Proceso metu elektronų nešėjai NADH ir FADH2 gaminama gausiai.
Elektronų perdavimo grandinė: 3 mitochondrijų fazė. Ant vidinės mitochondrijų membranos elektroniniai nešėjai iš Krebso ciklo naudojami fosfato grupėms pridėti prie ADP (adenozino difosfato), kad susidarytų 32–34 ATP. Iš viso taip generuojamas korinis kvėpavimas 36–38 ATP vienoje gliukozės molekulėje, 34–36 iš jų trijuose mitochondrijų etapuose.